申请/专利权人：小神童创新科技(广州)有限公司

申请日：2024-01-02

公开（公告）日：2024-03-22

公开（公告）号：CN117492451B

主分类号：G05D1/43

分类号：G05D1/43;G05D1/249;A61G5/04;A61G5/10

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.03.22#授权;2024.02.23#实质审查的生效;2024.02.02#公开

摘要：本发明一般地涉及电动轮椅移动控制领域。具体涉及一种电动轮椅安全阈值控制方法，包括：获取电动轮椅滚动角、地面坡度和轮椅前方地面图像；响应于坡度小于等于第二坡度预设值或行驶速度小于等于第二速度预设值，滚动角大于第一安全阈值，控制轮椅停止；响应于坡度大于第二坡度预设值且行驶速度大于第二速度预设值，滚动角大于第二安全阈值，控制轮椅减速；中，为调整系数；中，为自然常数，为调节系数，为地面平整度，为行驶速度，为额定速度；平整度根据图像获得。本发明解决了轮椅以较高的速度在坡度较大的道路转弯时易发生侧翻，且道路越不平整发生侧翻的可能性越大的问题。

主权项：1.一种电动轮椅安全阈值控制方法，其特征在于，包括：获取电动轮椅的滚动角、地面的坡度和所述电动轮椅前方地面的图像；其中，所述电动轮椅的滚动角是电动轮椅绕其车身纵轴旋转的角度；响应于所述坡度小于等于第二坡度预设值或行驶速度小于等于第二速度预设值，所述滚动角大于第一安全阈值，控制所述电动轮椅停止行驶；响应于所述坡度大于第二坡度预设值且所述行驶速度大于第二速度预设值，所述滚动角大于第二安全阈值，控制所述电动轮椅减速；所述第二安全阈值根据获得，其中，为第二安全阈值，为第一安全阈值，为调整系数；所述调整系数根据获得，其中，为调节系数，为所述地面的平整度，为自然常数，为所述行驶速度，为所述电动轮椅的额定速度；所述平整度根据所述图像获得；其中，所述电动轮椅的滚动角根据所述电动轮椅的陀螺仪角度传感器获得，包括：所述滚动角根据四元数数据获得，所述四元数数据由所述陀螺仪角度传感器获得；其中，根据四元数法并通过陀螺仪角度传感器获得所述四元数数据，四元数法在陀螺仪数据处理中的应用如下：四元数的定义：在复平面上，有序的四元素称为一个四元数，其中每个元素都是复数，且满足以下条件：，；通过四元数的定义得出，四元数的实部为零，四元数的虚部的平方和为-1；四元数表示的是一种旋转，其单位化表示为： ，其中，为自然常数，表示旋转角度，表示虚数单位，、和分别表示绕、和轴旋转的角度；陀螺仪输出的三个角速度分量表示为三个单位四元数，通过对这三个四元数进行乘法和加法运算，计算得到载体相对于惯性空间的旋转角度和旋转速度；载体坐标系与导航坐标系重合，载体相对于惯性空间的旋转表示为三个单位四元数、和，其中、和分别表示绕、和轴旋转的四元数；通过对这三个四元数进行乘法和加法运算，计算得到载体相对于导航坐标系的旋转角度和旋转速度；其中，绕轴旋转的角度通过以下公式计算得到： ，其中，、和分别表示、和的共轭复数；通过对陀螺仪输出的三个角速度分量进行单位化和四元数运算，计算得到载体相对于惯性空间的旋转角度和旋转速度；将陀螺仪角度传感器获得的四元数数据转化为欧拉角，欧拉角由三个独立的角度组成，以Yaw（偏航）、Pitch（俯仰）和Roll（滚动）来表示，进而得到滚动角、俯仰角和偏航角。

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